エメラニンとフェオメラニンの化学分析によって研究されているマウスの主要なコート色遺伝子機能の相互作用

メラノサイトは、2つの化学的に異なるタイプのメラニン色素、ユーメラニンとフェオメラニンを産生します。これらの色素は、酸性の過マンガン酸酸化またはヒドリオード酸による還元加水分解により定量的に分析し、それぞれピロール-2,3,5-トリカルボン酸またはアミノヒドロキシフェニルアラニンを形成します。マウスの約30のコート色遺伝子がクローン化されており、これらの遺伝子の多くの機能が解明されています。ただし、これらの遺伝子座の相互作用機能についてはほとんど知られていません。この研究では、コンジェニックマウスを使用して遺伝的変動を排除し、1つまたは複数の主要色素局所、すなわちチロシナーゼ、スレイティをコードするアルビノ（c）遺伝子座でマウス変異体の毛のエメラニンとフェオメラニン含有量を分析しました（SLTY））チロシナーゼ関連のタンパク質2（ドパクロムタオトメラーゼ、DCTとしても知られるTRP2）、TRP1をコードする茶色の遺伝子座、メラノソーム銀タンパク質をコードする銀（SI）遺伝子座、Agouti（A）gauti（a）遺伝子座をコードする遺伝子座をコードする遺伝子座（b）Agoutiシグナル伝達タンパク質（ASP）、メラノコルチン-1受容体をコードする伸長（e）遺伝子座、およびアトラクチンをコードするマホガニー（Mg）遺伝子座をコードします。また、熱いソルエン-350と水の毛の可溶化後の総メラニン含有量を測定しました。毛は、生後2〜3ヶ月のC57BL/6Jマウスから剃毛しました。チンチラ（C（CH））対立遺伝子はチロシナーゼをコードすることが知られており、その活性は野生型（C）の約3分の1です。チンチラ（C（CH）/C（CH））マウスの表現型は、茶色および/またはスレイティで野生型または変異体であるマウスであり、LOCIは、高レベルのチロシナーゼに加えて、機能するTRP2とTRP1が完全な場合、完全な場合に必要であることを示しています。ユーメラニンの生産。チンチラ対立遺伝子は、致命的な黄色のフェオメラニンの量を、アルビノ遺伝子座で野生型であったコインの黄色のマウスの5分の1未満に減少することがわかった。これは、チロシナーゼ活性の減少が、ユーメラノ形成と比較して、フェオメラン発生により深く影響することを示しています。スレイティ遺伝子座での変異のホモ接合性の毛には、5,6-ジヒドロキシインドール-2-カルボン酸（DHICA）毒メラニンが含まれており、この化学表現型は、茶色の遺伝子座と薄い軌跡の両方で変異体である毛に保持されていました。茶色の遺伝子座でのマウス変異体の髪は、スレイティな遺伝子座ではなく、ディカ装飾メラニンを含んでいません。これは、ユーメラニン中のディカの割合がTRP2によって決定されているが、TRP1によっては決定されていないことを示しています。Slaty遺伝子座（SLT（LT））での変異は、甲状形成に影響を与えず、ユーメラノ形成におけるTRP2の役割を支持することがわかった。銀（SI）遺伝子座での突然変異は、ユーメラノ形成の部分的な抑制である茶色に類似した効果を示しました。マホガニー（Mg）遺伝子座での突然変異は、咽頭形成に対する致死黄色（AY）の効果を部分的に抑制し、アグーチシグナル伝達を妨害するマホガニーの役割を支持しました。これらの結果は、色素遺伝子機能の相互作用を評価するのに役立つことを示しています。

Melanocytes produce two chemically distinct types of melanin pigments, eumelanin and pheomelanin. These pigments can be quantitatively analyzed by acidic permanganate oxidation or reductive hydrolysis with hydriodic acid to form pyrrole-2,3,5-tricarboxylic acid or aminohydroxyphenylalanine, respectively. About 30 coat color genes in mice have been cloned, and functions of many of those genes have been elucidated. However, little is known about the interacting functions of these loci. In this study, we used congenic mice to eliminate genetic variability, and analyzed eumelanin and pheomelanin contents of hairs from mice mutant at one or more of the major pigment loci, i.e., the albino (C) locus that encodes tyrosinase, the slaty (Slt) locus that encodes tyrosinase-related protein 2 (TRP2 also known as dopachrome tautomerase, DCT), the brown (B) locus that encodes TRP1, the silver (Si) locus that encodes a melanosomal silver protein, the agouti (A) locus that encodes agouti signaling protein (ASP), the extension (E) locus that encodes melanocortin-1 receptor, and the mahogany (Mg) locus that encodes attractin. We also measured total melanin contents after solubilization of hairs in hot Soluene-350 plus water. Hairs were shaved from 2-3-month-old congenic C57BL/6J mice. The chinchilla (c(ch)) allele is known to encode tyrosinase, whose activity is about one third that of wild type (C). Phenotypes of chinchilla (c(ch)/c(ch)) mice that are wild type or mutant at the brown and/or slaty, loci indicate that functioning TRP2 and TRP1 are necessary, in addition to high levels of tyrosinase, for a full production of eumelanin. The chinchilla allele was found to reduce the amount of pheomelanin in lethal yellow and recessive yellow mice to less than one fifth of that in congenic yellow mice that were wild type at the albino locus. This indicates that reduction in tyrosinase activity affects pheomelanogenesis more profoundly compared with eumelanogenesis. Hairs homozygous for mutation at the slaty locus contain 5,6-dihydroxyindole-2-carboxylic acid (DHICA)-poor melanin, and this chemical phenotype was retained in hairs that were mutant at both the brown locus and the slaty locus. Hair from mice mutant at the brown locus, but not at the slaty locus, do not contain DHICA-poor melanin. This indicates that the proportion of DHICA in eumelanin is determined by TRP2, but not by TRP1. Mutation at the slaty locus (Slt(lt)) was found to have no effect on pheomelanogenesis, supporting a role of TRP2 only in eumelanogenesis. The mutation at silver (si) locus showed an effect similar to brown, a partial suppression of eumelanogenesis. The mutation at mahogany (mg) locus partially suppressed the effect of lethal yellow (Ay) on pheomelanogenesis, supporting a role of mahogany in interfering with agouti signaling. These results show that combination of double mutation study of congenic mice with chemical analysis of melanins is useful in evaluating the interaction of pigment gene functions.